PISA 2015: scienze naturali - Confronti tra il Ticino, le regioni svizzere, le regioni italiane e alcuni paesi Sandra Fenaroli, Miriam Salvisberg ...
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n. 27
Febbraio
2019
PISA 2015: scienze naturali
Confronti tra il Ticino, le regioni svizzere, le regioni italiane e alcuni paesi
Sandra Fenaroli, Miriam Salvisberg, Luca Reggiani e Francesca Crotta
Proposta di citazione: Fenaroli, S., Salvisberg, M., Reggiani, L. & Crotta, F. (2019). PISA 2015: scienze naturali. Con- fronti tra il Ticino, le regioni svizzere, le regioni italiane e alcuni paesi. Locarno: Centro innova- zione e ricerca sui sistemi educativi. Locarno, 2019 CIRSE - Centro innovazione e ricerca sui sistemi educativi Piazza San Francesco 19, 6600 Locarno dfa.cirse@supsi.ch Responsabilità del progetto: Miriam Salvisberg Ricercatori coinvolti: Sandra Fenaroli, Francesca Crotta Impaginazione: Selene Dioli, Jessica Gallarate (REC)
Ringraziamenti Agli allievi, ai docenti e alle direzioni degli istituti scolastici che hanno partecipato all’indagine 2015; ai collaboratori esterni intervenuti nel corso dell’indagine (somministratori e codificatori); al supporto Gestione Amministrativa delle Scuole – Gestione Allievi e Gestione Istituti (GAS-GAGI); al Centro di risorse didattiche e digitali (CERDD) per aver messo a disposizione computer portatili e un supporto informatico a tutto campo; agi esperti di scienze per i loro suggerimenti; a Manuela Lagattolla, assistente ricercatrice al CIRSE che durante l’indagine ha curato le relazioni con le scuole e coordinato le somministrazioni.
Sommario
1 Introduzione ........................................................................................................................................... 7
2 Cultura scientifica in PISA 2015 .......................................................................................................... 11
3 Risultati generali in scienze naturali .................................................................................................... 15
3.1 Livelli di competenza .................................................................................................................... 21
3.2 Prestazioni medie secondo le caratteristiche degli allievi ............................................................ 26
3.3 Competenze, conoscenze e sistemi in scienze naturali .............................................................. 36
4 Il quadro teorico di PISA 2015 e l’educazione scientifica in Ticino ..................................................... 37
4.1 La cultura scientifica di PISA 2015 e il piano di formazione a confronto ..................................... 37
4.2 Item di PISA 2015 e prove cantonali a confronto ........................................................................ 41
4.3 I risultati PISA 2015 e l’educazione scientifica in Ticino .............................................................. 44
4.4 Prospettive future: il modello svizzero di competenza a seguito della riforma HarmoS .............. 46
5 La matematica in PISA 2015 ............................................................................................................... 49
5.1 Cultura matematica ...................................................................................................................... 49
5.2 Risultati generali in matematica ................................................................................................... 50
6 La lettura in PISA 2015 ....................................................................................................................... 57
6.1 Cultura in lettura ........................................................................................................................... 57
6.2 Risultati generali in lettura............................................................................................................ 58
7 Conclusioni .......................................................................................................................................... 65
Glossario..................................................................................................................................................... 67
Allegati ........................................................................................................................................................ 69
Esempi di esercizi al computer in scienze naturali (OECD, 2015) ......................................................... 69
Indice delle figure ....................................................................................................................................... 75
Indice dei grafici.......................................................................................................................................... 75
Indice delle tabelle ...................................................................................................................................... 76
Bibliografia e sitografia ............................................................................................................................... 77
PISA 2015: Scienze naturali 7 1 Introduzione Che cos’è PISA? Dall’anno 2000, la Svizzera partecipa sistematicamente all’indagine PISA (Programme for International Student Assessment), promossa dall’OCSE (Organizzazione della Cooperazione dello Sviluppo Econo- mico)1. L’indagine, che si svolge ogni tre anni, consiste in un test standardizzato sostenuto da allievi quin- dicenni2 in tre ambiti specifici: le scienze naturali, la matematica e la comprensione dello scritto (lettura). In ogni edizione, un ambito è studiato in maniera più approfondita rispetto agli altri due: nel 2015 si è trattato delle scienze naturali. L’ultimo test con interesse specifico per le scienze risale al 2006. L’obiettivo di PISA è di valutare le competenze dei giovani alla fine della loro scolarità obbligatoria e di capire in quale misura essi sappiano utilizzare le competenze acquisite. La domanda “cosa è importante conoscere e saper fare per i cittadini?” (OCDE, 2016b, p.10) è il fondamento basilare dell’indagine ed è rimasta invariata fin dal primo test svolto nel 2000. PISA si basa sul concetto di literacy, cioè sul modo in cui i giovani riescono ad utilizzare le conoscenze per applicarle a situazioni più o meno familiari che possono presentarsi dentro o fuori al contesto scolastico. “Con questa indagine non si analizzano, quindi, le modalità di raggiungimento delle finalità e dei contenuti curriculari previsti dai vari ordini scolastici. L’interesse è rivolto piuttosto a determinare in quale misura i ragazzi dispongano di competenze tali da consentire loro di affrontare con successo le sfide scolastiche, umane e professionali e di partecipare attivamente alla vita sociale” (Consorzio PISA.ch, 2013, p.1). PISA è un’indagine internazionale alla quale partecipano sempre più Paesi: nel 2015 hanno partecipato in totale 72 Paesi (membri e non membri dell’OCSE). Un aspetto importante di PISA è il confronto a livello internazionale dei risultati, che dà la possibilità di ragionare sul proprio sistema educativo paragonandolo agli altri. L’indagine ha anche lo scopo di mettere in relazione le competenze dei giovani con le caratteristi- che individuali o contestuali che li rappresentano, come ad esempio il loro livello socioeconomico, il genere o le infrastrutture tecnologiche messe a disposizione dalle scuole, permettendo così di riflettere sul sistema educativo di ogni Paese. In PISA 2015 sono stati apportati diversi cambiamenti (OCDE, 2016b; Consorzio PISA.ch, 2018). Innanzi- tutto il quadro teorico di scienze è stato aggiornato con le più recenti conoscenze e capacità considerate importanti per i quindicenni per partecipare pienamente nella società del domani (OCDE,2016b). In se- condo luogo, la maggior parte dei Paesi è passata dalla somministrazione del test PISA dal formato carta- ceo a quello digitale. Ciò ha permesso l’introduzione di simulazioni di situazioni sperimentali di laboratorio o di eventi naturali altrimenti non proponibili in una modalità “carta e penna” (per un esempio vedere l’alle- gato). Infine, vi sono state variazioni anche a livello di analisi e di test design riguardanti il numero e l’ordine degli esercizi sottoposti agli allievi. 1 OCSE è la sigla in italiano che corrisponde all’abbreviazione inglese OECD (Organisation for Economic Co-operation and Deve- lopment). Le principali informazioni di riferimento riguardo all’indagine PISA sono consultabili al sito internet https://www.oecd.org/pisa/. 2 Si utilizza il termine “quindicenni” per comodità, anche se per essere più precisi gli allievi testati hanno un’età compresa tra i 15 anni e 3 mesi e i 16 anni e 2 mesi. Il punto di riferimento è la data di nascita che, per PISA 2015, include gli allievi nati nel 1999. Nella maggior parte dei Paesi gli allievi di quest’età hanno terminato la scuola obbligatoria.
8 PISA 2015: Scienze naturali Dal cartaceo al digitale Anche la Svizzera è passata dal test cartaceo a quello digitale, svolto al computer3. Gli esercizi di tutti e tre gli ambiti sono stati adattati per la versione digitale. Durante il test pilota del 2014, sono stati somministrati test sia in formato cartaceo sia in formato digitale per studiare l’effetto di questa nuova modalità di sommi- nistrazione. Nonostante lo studio dei risultati del test pilota e dell’esistenza di varie ricerche sul tema, la reale portata del passaggio dalle indagini in forma cartacea a quella elettronica non è ancora del tutto chiara. Quel che è certo è che, pur misurando gli stessi costrutti, in tutti gli ambiti la compilazione degli esercizi al computer risulta in media un po’ più difficile rispetto a quella cartacea (Consorzio PISA.ch, 2018). Per molti Paesi, tra cui la Svizzera, il passaggio dal cartaceo al digitale ha implicato una gestione diversa nella somministrazione del test, svoltasi con il supporto di memorie esterne USB da inserire nei computer presenti nelle scuole. Modifiche nel campione PISA 2015 in Svizzera e in Canton Ticino L’Assemblea plenaria del 25 ottobre 2012 della CDPE (Conferenza dei direttori della pubblica educazione4) ha deciso che la Svizzera avrebbe partecipato a PISA 2015 con un solo campione rappresentativo di gio- vani quindicenni che inglobasse tutte le regioni linguistiche della Svizzera. Fino al 2012, vi era anche un campione supplementare rappresentativo di allievi dell’ultimo anno della scuola dell’obbligo, e cioè del nono anno scolastico (11° anno HarmoS) che, di conseguenza, potevano avere età diverse a seconda del sistema educativo cantonale di riferimento. In PISA 2015 il campione svizzero è stato ridotto e, a differenza delle indagini precedenti, si è rinunciato alla campionatura supple- mentare che permetteva di confrontare gli allievi delle regioni linguistiche svizzere e dei cantoni alla fine della scolarità obbligatoria. Ciò implica che il campione del Canton Ticino è diverso rispetto alle indagini precedenti. Dal 2000 al 2012, il campione per il Canton Ticino era costituito solo da allievi di quarta media (nono anno scolastico - 11°anno HarmoS), e cioè allievi nati in anni diversi e con un’età media di 15 anni e 1 mese. Il campione ticinese di PISA nel 2015 è invece costituito solo da allievi nati nel 1999 (parametro utilizzato in tutti i partecipanti all’indagine PISA), che hanno dunque un’età media di 15 anni e 8 mesi: una parte di esso è sempre costituita da allievi che frequentano le scuole medie, ma la maggior parte le ha terminate ed è inserita nei settori post-obbligatori. La procedura di campionamento utilizzata in PISA prevede un campionamento casuale stratificato in due momenti: dapprima si estraggono gli istituti scolastici e in seguito gli allievi che li frequentano. Per il cam- pione svizzero, il numero complessivo delle scuole da selezionare è stato suddiviso nelle tre regioni lingui- stiche proporzionalmente al numero di allievi quindicenni iscritti. Di conseguenza è possibile avere dei campioni rappresentativi delle regioni linguistiche5. Inoltre, il Ticino è stato l’unico cantone a richiedere espressamente un campione di quindicenni che fosse rappresentativo anche a livello cantonale, in modo da avere la possibilità di confrontare i propri risultati cantonali a livello internazionale. Visti questi cambiamenti, i risultati ticinesi di PISA 2015 possono essere confrontati direttamente con quelli degli altri Paesi. Non è invece possibile paragonare i campioni del Canton Ticino dal 2000 al 2012 con quello del 2015 a causa della loro natura differente. Si prospetta dunque una nuova fase per le indagini PISA per il Canton Ticino. 3 57 Paesi hanno condotto l’indagine PISA 2015 in formato elettronico e 15 Paesi in formato cartaceo. 4 Maggiori informazioni sulla CDPE sono disponibili al sito internet http://www.edk.ch. 5 Per maggiori dettagli sulla descrizione del campione svizzero e sulla procedura di campionamento cfr. Consorzio PISA.ch, 2018.
PISA 2015: Scienze naturali 9 Figura 1.1: Campione del Canton Ticino per PISA 2015 Nella figura 1.1 sono rappresentati i principali dati riguardanti il campione ticinese, che, con una scuola del Grigioni italiano, compone il campione della Svizzera italiana. È opportuno sottolineare che il principio della campionatura, come definito in PISA, si basa sull’estrazione casuale delle scuole e degli allievi attingendo alla popolazione totale disponibile sul territorio. Il campione ticinese è dunque rappresentativo della popo- lazione di scuole e di quindicenni del cantone. In Ticino, 989 allievi hanno effettivamente partecipato all’in- dagine e provengono da diverse tipologie di scuola: il 42% proviene dalle scuole medie superiori, il 35% dalle scuole professionali, il 20% dalle scuole medie (private e pubbliche) e un 3% dal Pretirocinio di orien- tamento. Queste percentuali sono rappresentative della distribuzione reale dei quindicenni provenienti dalle tipologie di scuola menzionate. Il prossimo capitolo propone una panoramica di come è definita la cultura scientifica e il quadro teorico in PISA per l’indagine svolta nel 2015. Nel terzo capitolo, i risultati in scienze naturali del Canton Ticino sono confrontati con alcuni Paesi di riferimento, con le regioni linguistiche svizzere e con due regioni e due province italiane. Nel quarto capitolo i risultati di scienze sono messi in relazione con l’educazione scienti- fica ticinese. Il quinto e il sesto capitolo mostrano i risultati in matematica e lettura del Canton Ticino a confronto con i Paesi di riferimento, le regioni linguistiche svizzere e le regioni italiane.
PISA 2015: Scienze naturali 11
2 Cultura scientifica in PISA 2015
Il concetto scientific literacy, usato dal Consorzio internazionale per inserire in un quadro generale dell’edu-
cazione scientifica nei test PISA, è stato tradotto in italiano con cultura scientifica, allineandosi alla tradu-
zione francese di culture scientifique. Si è preferita questa espressione in alternativa ad alfabetizzazione
scientifica, anch’essa usata in italiano, ma che può essere riduttiva rispetto al concetto più articolato e
complesso che le è stato attribuito già a partire dagli anni ‘50 dello scorso secolo dalla letteratura anglo-
sassone (DeBoer, 2000). L’analisi dettagliata della scientific literacy condotta da DeBoer (2000) permette
di inquadrarla negli aspetti culturali fondanti e avvalora la scelta lessicale di cultura scientifica:
“Insegnare e imparare le scienze come una forza culturale nel mondo moderno. Le scienze me-
ritano un posto nei piani di studio sulla base della loro importanza in quanto parte del nostro
patrimonio intellettuale. È una grande parte della nostra esperienza culturale che va trasferita di
generazione in generazione. Almeno dalla metà del diciannovesimo secolo i sostenitori delle
scienze hanno argomentato che un individuo ben informato, acculturato e letterato deve sapere
qualcosa su come funziona il mondo naturale, sul modo di pensare scientifico e sull’effetto delle
scienze sulla società”. (DeBoer, 2000, pp. 591 – 592, tda)
Fin dai primi rilevamenti PISA, gli esperti di scienze coinvolti hanno elaborato un concetto di cultura scien-
tifica che è poi maturato nel corso delle indagini. Il quadro di riferimento per l’indagine del 2015 è stato
ulteriormente sviluppato rispetto a quello del 2006 (ultimo rilevamento centrato sulle scienze) e rappresenta
allo stato attuale la sintesi completa di quanto elaborato nel corso delle indagini precedenti. In particolare,
il concetto di cultura scientifica è stato esteso mettendo in relazione in modo esplicito le scienze con la
tecnologia, la definizione di conoscenze scientifiche è stata specificata in dettaglio e sono stati meglio de-
finiti i contesti di riferimento in cui sono stati sviluppati gli esercizi.
L’analisi di PISA sull’educazione scientifica così come proposta nei vari sistemi educativi del mondo, iden-
tifica due tendenze contrapposte, ma non incompatibili:
la comprensione delle scienze è indispensabile per formare dei cittadini consapevoli e rientra nel
contesto di formazione generale di educazione alla cittadinanza;
l’educazione scientifica dovrebbe preparare nuove generazioni di scienziati (OECD, 2016a).
L’intenzione di PISA è di trovare una zona d’intersezione tra le due tendenze. È stato quindi posto l’accento
sull’apprendimento attraverso l’esperienza e su nuovi modelli pedagogici che rispondano anche ai bisogni
educativi di quegli allievi che non si dedicheranno in modo specifico allo studio delle scienze. Così come
intesa dal PISA, l’educazione scientifica raggiunge il suo principale obiettivo quando i giovani diventano
utilizzatori informati e critici delle conoscenze scientifiche.
Per questo motivo è necessario che nel corso dell’educazione scientifica gli allievi siano messi nella con-
dizione di sviluppare tre competenze (OECD, 2016a, p. 20):
spiegare i fenomeni in modo scientifico: riconoscere, proporre e valutare delle tesi che spiegano
una serie di fenomeni naturali e tecnologici;
valutare e progettare delle ricerche scientifiche: descrivere e valutare delle ricerche scientifiche e
proporre metodi per rispondere alle domande in modo scientifico;
interpretare i dati e i fatti in modo scientifico: analizzare e valutare i dati, delle tesi o degli argomenti
presentati in forme diverse e trarne delle conclusioni scientifiche appropriate.
Nel manifestare queste tre competenze, i quindicenni devono ricorrere alle loro conoscenze scientifiche.
L’educazione scientifica per l’indagine PISA 2015 include tre tipi di conoscenze:
conoscenze di contenuto;
conoscenze procedurali;
conoscenze epistemiche.
Come mostrato nella figura 2.1, il concetto di conoscenze scientifiche si è evoluto nel corso delle inchieste
PISA (OECD, 2016a, pp. 24-25): nei primi rilevamenti erano intese in senso generico quali conoscenze
scientifiche, senza distinzione tra conoscenze disciplinari sui contenuti scientifici (conoscenze nelle
scienze) e conoscenze sulle scienze (questa distinzione è stata introdotta nel quadro di riferimento del12 PISA 2015: Scienze naturali rilevamento del 2006). Le conoscenze di contenuto (conoscenze nelle scienze) si rifanno essenzialmente alle conoscenze disciplinari, mentre la definizione di conoscenze sulle scienze è stata ulteriormente affinata nel 2015, distinguendo le conoscenze procedurali (conoscenza dei concetti e delle procedure essenziali per un approccio scientifico) e le conoscenze epistemiche (conoscenze sulle strutture e sugli attributi im- plicati in un approccio scientifico e sul loro ruolo per stabilire l’attendibilità dei risultati)6. Figura 2.1: Evoluzione delle conoscenze nelle indagini PISA La cultura scientifica di PISA 2015 include anche i contesti nei quali le competenze e le conoscenze sono applicate. I diversi contesti sono utilizzati per inserire i problemi e le situazioni rilevanti per le scienze negli stimoli introduttivi degli item7. Si parte dal contesto ristretto della sfera personale, per passare al locale/na- zionale (che in PISA 2006 era definito sociale) fino a raggiungere quello mondiale. PISA intende valutare come i giovani riescano ad applicare competenze e conoscenze nei tre diversi contesti cercando di rispet- tare le particolarità (cultura, lingua, ecc.) dei Paesi partecipanti all’indagine (OECD, 2016a, p.22). Il modello di cultura scientifica per l’indagine PISA 2015 si completa con l’ultimo aspetto valutato, già pre- sente nel 2006: l’attitudine degli allievi verso le scienze. L’attitudine rivela l’interesse e l’importanza che i giovani assegnano alle scienze nella loro sfera personale e nella società e a come queste influiscano su uno stile di vita sostenibile per l’ambiente. Un giovane manifesta la sua cultura scientifica anche attraverso il valore attribuito ai metodi scientifici, all’interesse manifestato per i temi scientifici, e da come riesce ad interrogarsi in modo critico sui problemi nei quali convergono aspetti legati alle tecnologie, alle risorse e all’ambiente. PISA ritiene che la formazione obbligatoria svolga un ruolo decisivo per sviluppare negli allievi queste attitudini che diventano un parametro di riferimento per stabilire la riuscita dell’educazione scientifica nell’arco della scolarità obbligatoria. A differenza dell’indagine del 2006, nel 2015 l’attitudine per le scienze è stata valutata attraverso il questio- nario allievi e non è inclusa negli esercizi cognitivi del test (OECD, 2016a, p.25). 6 Maggiori dettagli sulle componenti principali dei tre tipi di conoscenze considerati sono consultabili in OECD, 2016a, pp. 28-31. 7 In PISA gli item, a volte detti esercizi, sono le domande che compongono il test degli allievi. Questi item sono ripartiti in unità, ovvero in gruppi di una o più domande basate sullo stesso stimolo che contestualizza l’esercizio (ad esempio un grafico, un testo, una tabella).
PISA 2015: Scienze naturali 13
La cultura scientifica per l’indagine 2015 si articola pertanto su quattro aspetti interdipendenti:
competenze;
conoscenze;
contesti;
attitudini.
La tabella 2.1 riassume i quattro aspetti mentre la figura 2.2 mostra le relazioni tra di essi.
Tabella 2.1: Aspetti del modello di cultura scientifica in PISA 2015 (OECD, 2016a, p.25)
La capacità di spiegare i fenomeni con un approccio scientifico, impostare/progettare e valutare un’indagine
Competenze
scientifica, interpretare i dati delle indagini/ricerche con un approccio scientifico.
Comprensione dei fatti, dei concetti e delle teorie più importanti alla base del pensiero scientifico.
Più in particolare le conoscenze sul mondo naturale e sugli artefatti tecnologici (conoscenze di contenuto), le
Conoscenze
procedure secondo le quali queste conoscenze si sono prodotte (conoscenze procedurali), gli elementi che giu-
stificano queste procedure e i principi che le sottendono (conoscenze epistemiche).
Problematiche attuali o passate rientranti nella sfera privata, locale/nazionale e globale che richiedono una certa
Contesti
comprensione della scienza e della tecnica.
L’interesse e l’impegno verso le scienze e le tecnologie; il valore attribuito ai metodi scientifici, la percezione e
Attitudini
la sensibilità verso le problematiche ambientali.
Figura 2.2: Modello di cultura scientifica in PISA 2015 (OECD, 2016a, p.25)
Gli esercizi per le scienze naturali di PISA sono costruiti partendo da situazioni e stimoli che traggono
ispirazione diretta dal mondo reale e che permettono di tener conto contemporaneamente degli aspetti di
contesto, di conoscenza e di competenza. Le situazioni scelte sono inserite in tre sistemi disciplinari propri
delle scienze, entro i quali sono valutate le competenze e le conoscenze (OCDE, 2016a, p. 58):
Sistemi fisici (fisica e chimica).
Sistemi dei viventi (biologia).
Sistemi terrestri e cosmici.
Sono stati scelti alcuni esempi di esercizi (Vedi allegati) per mostrare concretamente come il modello di
cultura scientifica definito da PISA sia stato applicato nell’indagine 2015. Gli esercizi sono stati selezionati
in maniera da presentare almeno un’applicazione nelle tre competenze scientifiche, nei tre tipi di cono-
scenze e per tre livelli di carico cognitivo (depth of Knowlwedge).PISA 2015: Scienze naturali 15
3 Risultati generali in scienze naturali
Siccome in PISA 2015 il Ticino ha un campione rappresentativo di quindicenni del cantone, le analisi pre-
senti in questo rapporto si focalizzano sul confronto dei risultati ticinesi con quelli dei Paesi di riferimento8,
con le regioni linguistiche svizzere e con le regioni italiane.
Il Ticino, con una media di 509 punti9, si situa sopra la media OCSE (493 punti) in maniera statisticamente
significativa.
Nove Paesi ottengono una media superiore a quella ticinese10. Tra questi figurano, oltre a sei Paesi
dell’Estremo Oriente e all’Estonia, due dei Paesi di riferimento: la Finlandia (531) e il Canada (528). In tutto,
quindici Paesi, compresi un Paese di riferimento (la Germania con 509 punti) e la Svizzera (con una media
di 506 punti), registrano una media che non si distingue significativamente da quella ticinese. I restanti
quarantasette Paesi raggiungono una media significativamente inferiore a quella ticinese. Tra questi figu-
rano ad esempio Belgio (502 punti), Austria (495 punti), Francia (495 punti), Lussemburgo (483 punti) e
Italia (481 punti).
Grafico 3.1: Prestazioni medie e dispersione in scienze naturali - Ticino e Paesi di riferimento
Finlandia (531) 102 66 61 82
Canada (528) 96 63 59 81
Ticino (509) 91 57 49 77
Paesi con punteggio medio
Germania (509) 97 69 65 89
Svizzera (506) 94 73 67 82
Belgio (502) 98 76 66 80
Austria (495) 89 71 64 87
Francia (495) 99 78 67 81
Media OCSE (493) 90 69 65 84
Lussemburgo (483) 84 74 72 92
Italia (481) 87 65 60 79
300 350 400 450 500 550 600 650 700 750
Punteggio
Media
+/- 2 ES Note:
I Paesi sono riportati per ordine decrescente secondo il punteggio me-
dio in scienze naturali.
ES: Errore standard. L’errore standard misura il grado di precisione con
5° 75° cui è stata stimata una caratteristica della popolazione in base ad un
percentile percentile campione. Esso rappresenta lo scarto medio di una media campionaria
25° 95° dal valore medio effettivo.
percentile percentile
8
I Paesi a confronto con il Ticino sono quelli utilizzati nei paragoni svolti con la Svizzera che di norma sono limitati a pochi Paesi e
che rivestono un particolare interesse per la Svizzera: i Paesi confinanti (Italia, Francia, Austria, Germania), Belgio, Lussemburgo,
Canada e Finlandia. Belgio, Lussemburgo e Canada sono stati selezionati perché analogamente alla Svizzera sono Paesi plurilin-
gui. La Finlandia è stata inclusa nei Paesi di riferimento in quanto ottiene i risultati globalmente migliori in Europa.
I risultati della Svizzera sono composti dai risultati di tutte le regioni linguistiche svizzere e dunque contengono anche i risultati del
Ticino.
9
Per una definizione della scala PISA sul punteggio vedere il glossario.
10
In OCDE (2016b). Résultats du PISA 2015 (Volume I) : L’excellence et l’équité dans l’éducation. Paris: PISA, Editions OCDE, si
trovano i punteggi medi di tutti i Paesi partecipanti all’indagine.16 PISA 2015: Scienze naturali
Equità
L’equità è un concetto importante per il sistema educativo ticinese, scritto di fatto nella legge della scuola: “(...) In
particolare la scuola, interagendo con la realtà sociale e culturale e operando in una prospettiva di educazione
permanente: (...) promuove il principio di parità tra uomo e donna, si propone di correggere gli scompensi socio-
culturali e di ridurre gli ostacoli che pregiudicano la formazione degli allievi” (Legge della scuola, 2/1990).
Con una prospettiva analoga, in PISA l’equità è definita nel “dare a tutti le stesse possibilità formative in termini di
qualità, indipendentemente da fattori quali il genere o la condizione socioeconomica dell’allievo” (OCDE, 2016b, p.
212).
Questa definizione si allinea con quanto viene auspicato dalle Nazioni Unite nel quadro dello sviluppo sostenibile
nell’obiettivo 4: “Fornire un’educazione di qualità, equa ed inclusiva, e opportunità di apprendimento per tutti” (Cen-
tro regionale di informazione delle Nazioni Unite, n.d.).
In PISA l’equità è costituita da due dimensioni: l’inclusione e l’uguaglianza. L’inclusione consiste nel “garantire che
tutti gli allievi acquisiscano le competenze fondamentali”, mentre l’uguaglianza focalizza l’attenzione sulla misura
in cui “i risultati degli allievi sono l’esito delle loro attitudini e di fattori sui quali essi possono avere un’influenza, ad
esempio la loro volontà o i loro sforzi” invece di essere condizionati da caratteristiche contestuali (ad esempio il
genere, lo statuto migratorio o la loro condizione socioeconomica) sulle quali gli allievi non hanno nessun potere
(OCDE, 2016b, p. 213).
L’indagine PISA misura l’equità di un sistema educativo attraverso alcuni indicatori, due dei quali sono stati ana-
lizzati in questo rapporto:
la soglia delle competenze degli allievi (in termini di inclusione, vedi capitolo 3.1)
la dispersione dei punteggi (in merito all’uguaglianza vedi capitolo 3.2 per un’analisi di alcune caratteristi-
che individuali)
Il grafico 3.1, oltre alle prestazioni medie degli allievi, presenta la dispersione dei punteggi, ovvero la distri-
buzione dei punteggi dei singoli allievi rispetto al punteggio medio. Se un Paese ha una grande dispersione,
significa che esiste un’ampia distanza tra i punteggi più bassi e quelli più alti. I punteggi sono stati suddivisi
in quattro parti uguali (ognuna contenente 25% dei risultati). Queste parti sono chiamate percentili11. Sono
poi state tolte le due estremità (i punteggi racchiusi nel 5% degli allievi con i punteggi più bassi e quelli più
alti). Di conseguenza rimangono i punteggi del 90% degli allievi suddivisi in quattro parti. Per ognuna di
esse, nel grafico 3.1, è stata esplicitata la differenza tra il punteggio minore e il punteggio maggiore ottenuti
dagli allievi inclusi in quell’intervallo. Ad esempio, si può osservare che in Ticino la differenza di punteggio
tra gli allievi più competenti (compresi tra il 75° percentile e il 95° percentile) è di 77 punti, cifra che corri-
sponde alla dispersione più bassa per questa sezione rispetto agli altri Paesi di riferimento. Nel grafico 3.1
si osserva anche che in Ticino nel 90% degli allievi esiste una differenza di 289 punti tra il punteggio più
basso (5° percentile) e quello più alto (95° percentile). È la differenza più bassa rispetto a tutti i Paesi di
riferimento: la Germania e la Svizzera, che ottengono una media non statisticamente differente dal Ticino,
hanno il 90% di allievi racchiusi rispettivamente in 326 punti e 322 punti, mentre la Finlandia in 316 punti e
il Canada in 305 punti. Si nota che il punteggio minore ottenuto in Ticino (358) è il più alto rispetto a quello
di tutti gli altri Paesi di riferimento tranne che per la Finlandia (364) e il Canada (369). Tuttavia il punteggio
ticinese più alto (647) è uno dei più bassi rispetto agli altri Paesi. Questa prima analisi permette di costatare
che il sistema educativo ticinese presenta una minor dispersione rispetto ai Paesi di riferimento e che quindi
esso riesce a contenere meglio le disparità tra gli allievi. Si nota tuttavia già da questo primo grafico che in
Ticino gli allievi molto performanti (inclusi dal 75° percentile in poi) ottengono punteggi massimi più bassi
rispetto a quelli degli altri Paesi.
11
Per una definizione dei percentili vedere il glossario.PISA 2015: Scienze naturali 17
Per la prima volta da quando la Svizzera partecipa all’indagine PISA, si possono effettuare confronti tra
regioni linguistiche svizzere fondandosi sui risultati di giovani quindicenni nati nello stesso anno (ma che
frequentano anni scolastici diversi). Fino a PISA 2012 si sono svolti paragoni tra le regioni linguistiche sulla
base di allievi che frequentavano lo stesso anno scolastico (11° anno HarmoS), ma con età diverse.
Nei grafici che presentano le analisi tra le regioni linguistiche svizzere si è deciso di rappresentare anche
la Svizzera italiana sebbene essa abbia perlopiù risultati analoghi a quelli del Ticino12.
Grafico 3.2: Prestazioni medie e dispersione in scienze naturali - Ticino e regioni linguistiche sviz-
zere
Svizzera francese (518) 86 62 58 82
Regioni con punteggio medio
Ticino (509) 91 57 49 77
Svizzera italiana (508) 91 57 49 78
Svizzera (506) 94 73 67 82
Svizzera tedesca (500) 93 76 69 82
300 350 400 450 500 550 600 650 700
Punteggio
Media
+/- 2 ES Note:
Le regioni sono riportate per ordine decrescente secondo il punteggio
medio in scienze naturali.
ES: Errore standard. L’errore standard misura il grado di precisione con
5° 75° cui è stata stimata una caratteristica della popolazione in base ad un
percentile percentile campione. Esso rappresenta lo scarto medio di una media campionaria
25° 95° dal valore medio effettivo.
percentile percentile
Gli allievi della regione linguistica francese ottengono il punteggio medio più alto in scienze naturali (518),
significativamente differente solamente da quello della Svizzera tedesca (500). La Svizzera italiana registra
una media di 508 punti e il Ticino di 509 punti, senza distinguersi significativamente dalle altre regioni e
dalla Svizzera.
Per quanto riguarda la dispersione dei punteggi, la Svizzera italiana e il Ticino hanno la differenza minore
tra il punteggio più basso e quello più alto (289 punti entrambi). La Svizzera ha le prestazioni del 90% di
allievi racchiuse in 322 punti, la Svizzera tedesca in 329 punti e la Svizzera francese in 305 punti. Riguardo
a questo indicatore, la Svizzera italiana si rivela essere la regione linguistica svizzera più equa, fatto che
era emerso già nelle indagini precedenti con i paragoni tra i campioni del 11° anno scolastico HarmoS.
12
Come spiegato in precedenza (p. 10), la Svizzera italiana è composta da un campione costituito dalle scuole ticinesi e da una dei
Grigioni italiano.18 PISA 2015: Scienze naturali Le regioni italiane, Lombardia e Campania, e le province italiane, Bolzano e Trento, condividono con il Ticino diversi aspetti culturali, ad esempio la lingua. Esse hanno un campione rappresentativo di quindi- cenni in PISA 2015 e possono dunque essere confrontate con il campione ticinese. Nel breve approfondi- mento che segue è presentata una descrizione sintetica del sistema educativo italiano. Il sistema educativo in Italia In Italia la scolarità obbligatoria va dai 6 ai 16 anni I principi di base del sistema scolastico italiano sono la (Legge 296/2006) e comprende due livelli: il primo ciclo sussidiarietà e l’autonomia degli istituti scolastici. Se- (8 anni) e il secondo ciclo (almeno 2 anni). La scuola condo l’articolo 117 della Costituzione, lo Stato è legi- dell’infanzia (per i bambini di un’età compresa tra i 3 e slatore in materia d’istruzione determinandone gli stan- i 6 anni) fa parte del sistema educativo, ma non è ob- dard di base e le norme generali (ad esempio durata e bligatoria. tipologia dei corsi, validità nazionale delle certificazioni Il primo ciclo include 5 anni di scuola primaria (scuola e criteri di accreditamento nazionali). Tuttavia, ecce- elementare) e 3 anni (2 di base più uno di orienta- zione è l’autonomia degli istituti scolastici, che per- mento) di scuola secondaria di primo grado (scuola mette la libertà di scelta in materia didattica e organiz- media). Al termine del primo ciclo e a condizione di zativa, così come l’istruzione e la formazione profes- aver ricevuto almeno 6 su 10 in tutte le materie, biso- sionale (IFP) che è di competenza delle regioni. gna svolgere un esame di stato che dà accesso al se- In Italia vi sono poi eccezioni per le province autonome condo ciclo e che è composto da prove scritte (in ita- come Trento e Bolzano, che godono di un’autonomia liano, inglese, seconda lingua straniera, matematica e scolastica ancora maggiore. Il sistema formativo di rudimenti di informatica e delle tecnologie dell’informa- queste province si basa su quello italiano, ma con pe- zione e della comunicazione (TIC)) e da prove orali (in culiarità di cui alcuni esempi sono menzionati di se- tutte le materie dell’ultimo anno). Qualsiasi scuola se- guito. condaria di secondo grado, compreso il liceo, può es- Il sistema educativo trentino è basato sulla Legge Pro- sere frequentata con il conseguimento del diploma di vinciale n.5 del 7 agosto 2006. Essa richiama ripetuta- licenza media derivante dall’esame di stato. mente la necessità di tenere conto delle specificità del L’obbligo d’istruzione (Legge 296/2006) della durata di territorio trentino. 10 anni (fino ai 16 anni) comporta che si è tenuti a pro- Uno dei punti che è maggiormente evidenziato nella seguire la propria formazione con i primi due anni del legge trentina è la tutela delle minoranze linguistiche secondo ciclo, in cui è possibile scegliere tra il liceo (5 locali (ladina, cimbra e mochena), prevedendone l’in- anni), gli istituti tecnici/professionali (5 anni) e l’istru- segnamento della cultura e della lingua nei piani di stu- zione e formazione professionale (IFP, tra i 3 e i 6 dio nelle regioni in cui queste minoranze sono presenti. anni). Siccome i primi due anni del secondo ciclo sono Poiché due di questi gruppi linguistici sono di ascen- obbligatori, il Ministero dell’Istruzione, dell’Università e denza germanica (cimbri e mocheni), in questa provin- della Ricerca (MIUR) ha definito le conoscenze e le cia il tedesco è una delle lingue straniere che viene in- competenze che tutti gli studenti devono acquisire segnata fin dal primo ciclo. Secondo le disposizioni indipendentemente dalla scuola frequentata. Esse speciali per le scuole nelle regioni in cui sono presenti sono organizzate in quattro aree culturali: lingue, le minoranze linguistiche, il tedesco può essere utiliz- matematica, scienze/tecnologia e studi sociali/storici zato per insegnare altre materie o si può prevedere l’in- (MIUR & INDIRE, 2014, p. 62). L’obbligo d’istruzione di segnamento bilingue italiano-tedesco (Legge provin- 10 anni che rende obbligatori i primi due anni del se- ciale 5/2006, art. 52). Invece, la scuola di Fassa è og- condo ciclo è stato introdotto nell’ambito della Legge getto di disposizioni particolari per assicurare la rap- Moratti secondo cui vi è il diritto/dovere d’istruzione e presentanza della lingua e della cultura ladina. formazione “per almeno dodici anni o, comunque, sino Nella provincia di Bolzano l’importanza del plurilingui- al conseguimento di una qualifica entro il diciottesimo smo è ancor più rilevante anche perché il tedesco è anno di età” (Legge 53/2003). Dopo i 16 anni è possi- una lingua ufficiale. Circa il 65% della popolazione fre- bile assolvere il diritto/dovere di formazione e istru- quenta scuole in lingua tedesca, il 24,5% in italiano e il zione svolgendo un apprendistato come alternativa al 7,4% in ladino (MINNEI in CIRSE, 2016, p. 44). Non vi liceo e all’istruzione professionale oppure optando per è insegnamento bilingue nella stessa scuola, ma la se- l’alternanza scuola/lavoro, modalità che permette di af- conda lingua (ad esempio in una scuola di lingua tede- fiancare il lavoro in azienda alla formazione nei licei o sca sarebbe l’italiano) è materia di studio fin dai primi nelle istruzioni professionali. Se dopo aver adempito al anni della scuola primaria e si protrae per tutte le classi diritto/dovere si dovesse scegliere di interrompe il per- della scuola dell’obbligo. Nella provincia di Bolzano si corso scolastico, viene rilasciato un attestato dichia- punta a far sì che l’apprendimento di altre lingue sia rante l’adempimento dell’obbligo d’istruzione e le com- precoce e che inizi già dalla scuola dell’infanzia. petenze acquisite.
PISA 2015: Scienze naturali 19 Figura 3.1: Cicli di istruzione obbligatoria del sistema educativo italiano
20 PISA 2015: Scienze naturali
Grafico 3.3: Prestazioni medie e dispersione in scienze naturali - Ticino e regioni/province italiane
Bolzano (515) 87 58 53 73
Regioni con punteggio medio
Trento (511) 90 59 51 67
Ticino (509) 91 57 49 77
Lombardia (503) 91 61 54 75
Italia (481) 87 65 60 79
Campania (445) 71 51 57 91
300 350 400 450 500 550 600 650 700
Punteggio
Media
+/- 2 ES
Note:
Le regioni/province sono riportate per ordine decrescente secondo il
punteggio medio in scienze naturali.
ES: Errore standard. L’errore standard misura il grado di precisione con
5° 75° cui è stata stimata una caratteristica della popolazione in base ad un
percentile percentile campione. Esso rappresenta lo scarto medio di una media campionaria
25° 95°
dal valore medio effettivo.
percentile percentile
Con una media di 509 punti, il Ticino ha una posizione statisticamente superiore alla media dell’Italia nel
suo insieme (481 punti) e della Campania (445 punti), mentre non si differenzia significativamente da quella
della Lombardia (503 punti) e nemmeno da quella di Bolzano (515 punti) o di Trento (511 punti).
La distanza tra il punteggio minore e quello maggiore è più bassa a Trento (275), Bolzano (278) e Campania
(281) rispetto al Ticino (289), mentre l’Italia e la Lombardia hanno il 90% di risultati degli allievi racchiusi
rispettivamente in 299 punti e 294 punti. Da questi primi risultati si constata che soprattutto le due province
autonome (Trento e Bolzano) sembrano riuscire a contenere maggiormente le differenze di punteggio tra
gli allievi rispetto al Ticino.PISA 2015: Scienze naturali 21
3.1 Livelli di competenza
La scala elaborata da PISA per valutare la cultura scientifica acquisita dai quindicenni è suddivisa in 6 livelli
(OCDE, 2016b, p. 64). Rispetto ai rilevamenti precedenti, in PISA 2015 il livello 1 è stato diviso in due:
livello 1a e livello 1b. Il Consorzio internazionale propone una descrizione di ogni livello di PISA definendo
il tipo di conoscenze e di competenze necessarie e i contesti in cui gli allievi sono in grado di applicarle
(tabella 3.1). Un allievo che si trova in un determinato livello è in grado di risolvere gli item13 di quel livello
e di quelli precedenti. Infatti per ogni item vi è un livello di competenze predefinito (vedi esempi di item in
allegato).
Tabella 3.1: Livelli in scienze naturali in PISA 2015 (OCDE, 2016b, p. 65)
Percentuale allievi
Limite del
ticinesi e svizzeri
Livello punteggio Caratteristiche dei livelli di competenza
che hanno rag-
più basso
giunto il livello
Nel livello 1b, gli allievi sanno utilizzare la conoscenza scientifica base
3% TI o quotidiana per riconoscere aspetti a loro familiari o fenomeni semplici.
261
1b Sono capaci di identificare schemi semplici nei dati, riconoscere termini
punti 4% CH scientifici di base e seguire istruzioni esplicite per eseguire un procedi-
mento scientifico.
Nel livello 1a, gli allievi sono capaci di utilizzare argomenti di base o
12% TI quotidiani e una conoscenza procedurale per riconoscere o identificare
335
1a spiegazioni di fenomeni scientifici semplici. Sono capaci di identificare
punti 14% CH semplici relazioni causali o correlate e di interpretare dati grafici o visivi
che richiedono un basso livello cognitivo.
Nel livello 2, gli allievi sono in grado di attingere a conoscenze di con-
tenuti della vita quotidiana e alla conoscenza procedurale di base per
identificare un’appropriata spiegazione scientifica, per interpretare i dati
23% TI e identificare le domande per un semplice progetto sperimentale.
410
2 Sanno utilizzare le loro conoscenze scientifiche di base o quotidiane
punti 23%CH per identificare una conclusione valida da una semplice raccolta dati.
Gli allievi con un livello 2 dimostrano una conoscenza scientifica di base
nell’identificazione di domande che possono essere investigate scien-
tificamente.
Nel livello 3, gli allievi sono in grado di attingere a conoscenze di con-
tenuti moderatamente difficili per identificare o costruire spiegazioni su
33% TI un fenomeno familiare. Sono in grado, basandosi su elementi di cono-
484
3 scenza procedurale o scientifica, di eseguire un semplice esperimento
punti 26% CH in un contesto determinato. Gli allievi di livello 3 sono capaci a distin-
guere tra argomenti scientifici e non scientifici e identificare le prove a
sostegno di un’affermazione scientifica.
Nel livello 4, gli allievi sono in grado di utilizzare conoscenze più astratte
o più complesse per fornire spiegazioni di processi più complessi o
meno familiari. Sono in grado di condurre esperimenti che coinvolgono
23% TI due o più variabili indipendenti in un contesto determinato. Sono in
559
4 grado di giustificare un progetto sperimentale, basandosi su elementi
punti 23% CH procedurali o sulla conoscenza scientifica. Gli allievi di livello 4, sanno
interpretare dati da una raccolta moderatamente complessa o da un
contesto poco familiare, traendo conclusioni appropriate che vanno ol-
tre i dati e che forniscono giustificazioni per le loro scelte.
13
In PISA gli item, a volte detti esercizi, sono le domande che compongono il test degli allievi. Questi item sono ripartiti in unità,
ovvero in gruppi di una o più domande basate sullo stesso stimolo che contestualizza l’esercizio (ad esempio un grafico, un testo,
una tabella).22 PISA 2015: Scienze naturali
Al livello 5, gli allievi sanno utilizzare idee o concetti scientifici astratti
per spiegare un fenomeno poco familiare e più complesso o eventi e
processi con più collegamenti causali. Sono in grado di applicare una
6% TI conoscenza scientifica sofisticata per valutare un progetto sperimentale
633
5 alternativo, giustificare le loro scelte e utilizzare conoscenze teoriche
punti 9% CH per interpretare informazioni o fare previsioni. Gli allievi con un livello
5, sanno valutare i percorsi di esplorazione per le domande scientifiche
e identificare le limitazioni nell’interpretazione dei dati, incluse le fonti e
gli effetti di incertezza nei dati scientifici.
Al livello 6, gli allievi sono in grado di attingere ad una vasta gamma di
idee scientifiche correlate a concetti della fisica, della vita, delle scienze
della terra e dello spazio e di utilizzare contenuti e conoscenza scienti-
fica e procedurale con lo scopo di costruire ipotesi esplicative di nuovi
708 1% TI fenomeni scientifici, eventi e processi o per fare previsioni. Nell’inter-
6
punti 1% CH pretazione dei dati e delle prove, sono in grado di fare distinzione tra
informazioni rilevanti e irrilevanti e possono avvalersi di conoscenze ac-
quisite al di fuori della scuola. Gli allievi con le competenze del livello 6,
sanno valutare progetti concorrenti di esperimenti complessi, studi sul
campo o simulazioni e giustificare le loro scelte.
L’elaborazione di questa scala di prestazioni tiene conto dei quattro fattori che hanno permesso di deter-
minare il carico cognitivo (cognitive demand) di ciascun item in PISA 2015 (OCSE, 2016, p. 43):
il numero e il grado di complessità degli elementi di conoscenza richiesti dagli item;
il livello di familiarità e di conoscenze pregresse che potrebbero avere gli allievi negli ambiti di
conoscenza coinvolti (di contenuto, procedurali, epistemiche);
il processo cognitivo richiesto all’item (richiamo mnemonico, analisi, valutazione, ecc.);
la misura in cui la formulazione di una risposta poggia su modelli o concetti astratti delle scienze.
Analizzare i risultati degli allievi per livelli permette di studiare un altro indicatore dell’equità: la soglia di
competenza, ovvero il livello 2. In particolare, in PISA raggiungere il livello 2 significa acquisire le compe-
tenze di base per riuscire ad avere opportunità future negli studi e a partecipare attivamente nella società
moderna in un mondo globalizzato (OCDE, 2016b). Gli allievi situati sotto al livello 2 sono considerati poco
competenti, mentre coloro che si posizionano nei livelli 5 e 6 possono essere definiti molto competenti.PISA 2015: Scienze naturali 23
Grafico 3.4: Ripartizione percentuale degli allievi per livelli di competenza in scienze naturali - Ticino
e Paesi di riferimento
Finlandia (531) 2 9 19 29 26 12 2
Canada (528) 2 9 20 30 26 10 2
Ticino (509) 3 12 23 33 23 61
Paesi con punteggio medio
Germania (509) 4 13 23 28 22 9 2
Svizzera (506) 14 14 23 26 23 9 1
Belgio (502) 5 14 22 27 22 8 1
Austria (495) 5 16 24 28 20 7 1
Francia (495) 16 15 22 26 21 7 1
Media OCSE (493) 15 16 25 27 19 7 1
Lussemburgo (483) 16 19 25 25 17 61
Italia (481) 15 17 27 29 17 4
-40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100%
Livelli
livello24 PISA 2015: Scienze naturali
Grafico 3.5: Ripartizione percentuale degli allievi per livelli di competenza in scienze naturali - Ticino
e regioni linguistiche svizzere
Svizzera francese (518) 2 11 24 27 24 10 1
Regioni con punteggio medio
Ticino (509) 3 12 23 33 23 6 1
Svizzera italiana (508) 3 12 23 33 22 6 1
Svizzera (506) 14 14 23 26 23 9 1
Svizzera tedesca (500) 15 15 22 25 22 8 1
-40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100%
Livelli
livelloPISA 2015: Scienze naturali 25
Grafico 3.6: Ripartizione percentuale degli allievi per livelli di competenza in scienze naturali - Ticino
e regioni/province italiane
Bolzano (515) 2 10 23 33 24 7 1
Trento (511) 2 10 23 34 24 6
Regioni con punteggio medio
Ticino (509) 3 12 23 33 23 6 1
Lombardia (503) 3 13 24 31 22 6
Italia (481) 15 17 27 29 17 4
Campania (445) 1 8 27 32 21 8 2
-40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100%
Livelli
livello26 PISA 2015: Scienze naturali
3.2 Prestazioni medie secondo le caratteristiche degli allievi
Nelle prossime pagine sono presentate le medie degli allievi secondo alcune caratteristiche individuali:
genere, statuto migratorio, lingua parlata a casa e condizione sociale14.
Grafico 3.7: Prestazioni in scienze naturali secondo il genere, lo statuto migratorio e la lingua par-
lata a casa - Ticino e Paesi di riferimento
550 550 550
530 530 530
510 510 510
Punteggio (media)
490 490 490
470 470 470
450 450 450
430 430 430
410 410 410
Italia
Finlandia
Canada
Svizzera
Austria
Media OCSE
Lussemburgo
Ticino
Germania
Belgio
Francia
Italia
Finlandia
Canada
Ticino
Germania
Svizzera
Belgio
Austria
Media OCSE
Lussemburgo
Francia
Italia
Finlandia
Canada
Germania
Svizzera
Austria
Media OCSE
Lussemburgo
Ticino
Belgio
Francia
Genere Lingua parlata a casa
Statuto migratorio
ragazze ragazzi lingua del test altra lingua
autoctoni con statuto migratorio
Nota: I Paesi sono riportati per ordine decrescente secondo il punteggio medio in scienze. I punti colorati in blu chiaro e blu scuro
indicano le differenze statisticamente significative, mentre i punti in grigio segnalano i risultati non statisticamente significativi.
Per quanto riguarda il genere, tutti i Paesi presenti nel grafico registrano punteggi più alti nei ragazzi rispetto
alle ragazze, fa eccezione la Finlandia, dove le ragazze ottengono in media 19 punti in più rispetto ai ragazzi
(differenza statisticamente significativa). Nella media OCSE si riscontra la differenza significativa minore
tra i due gruppi, equivalente a 4 punti, seguita dalla Svizzera con 6 punti, mentre la più grande, pari a 19
punti, si rileva in Austria. In Ticino, in Canada e in Francia, le differenze tra ragazzi e ragazze non risultano
essere statisticamente significative. Lo scarto tra le medie di un Paese (o di una regione) può essere stati-
sticamente non significativo anche se la distanza tra le medie è maggiore rispetto a quella di un altro Paese
(o regione) con una differenza significativa, a causa della grandezza e della composizione del campione.
Un campione piccolo e molto variegato nella sua composizione può generare un errore standard più grande
14
Per le definizioni delle caratteristiche “condizione sociale”, “lingua parlata a casa” e “statuto migratorio” vedi glossario.PISA 2015: Scienze naturali 27
e di conseguenza la media reale della popolazione si trova in un intervallo di punteggi molto più grande
che rende più probabile che gli intervalli delle medie di due gruppi non si distinguano statisticamente15.
Questo potrebbe essere il caso delle differenze di genere del Ticino rispetto, ad esempio, alla Svizzera.
Per quanto riguarda lo statuto migratorio, si nota che in tutti i Paesi raffigurati nel grafico, eccetto in Canada,
gli allievi con statuto migratorio ottengono prestazioni statisticamente inferiori rispetto agli allievi autoctoni.
Le differenze tra i Paesi variano, passando dai 31 punti in Ticino, ai 63 punti in Svizzera fino agli 83 punti
in Finlandia. La media OCSE si situa a 43 punti di differenza.
In merito alla lingua parlata a casa si riscontra in tutti i Paesi presenti nel grafico che le prestazioni più alte
sono ottenute dagli allievi che a casa parlano la lingua del test. Tuttavia, si notano anche in questo caso
delle differenze in termini di grandezza tra i diversi Paesi: in Canada tra le due categorie di allievi si regi-
strano 9 punti di differenza, in Ticino 26, in Svizzera 76 e in Germania 88. La differenza per la media OCSE
è di 52 punti.
Grafico 3.8: Prestazioni in scienze naturali secondo la condizione sociale - Ticino e Paesi di riferi-
mento
600
580
560
Punteggio (media)
540
520
500
480
460
440
420
400 Italia
Finlandia
Canada
Ticino
Germania
Svizzera
Belgio
Austria
Media OCSE
Lussemburgo
Francia
Condizione sociale
quartile inferiore quartile medio inferiore quartile medio superiore quartile superiore
Nota: I Paesi sono riportati per ordine decrescente secondo il punteggio medio in scienze. Le differenze tra il quartile inferiore e il
quartile superiore sono statisticamente significative in tutti i Paesi.
Per quanto riguarda il livello socioeconomico, in tutti i Paesi presenti nel grafico, si riscontra una differenza
significativa tra le prestazioni degli allievi situati nel quartile inferiore e quelli situati nel quartile superiore.
Le differenze variano dai 65 punti in Ticino, ai 106 punti in Svizzera fino ai 125 punti in Lussemburgo. Nella
15
Per maggiori informazioni sull’errore standard e i principi di campionatura consultare il capitolo 3 del Volume PISA Data Analysis
Manual (OECD, 2009).Puoi anche leggere
